亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        太陽能自動(dòng)進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2012-02-21 04:02:48張志勇熊朝軍
        關(guān)鍵詞:熱水器水壓水箱

        張志勇,熊朝軍

        (西北農(nóng)林科技大學(xué) 信息學(xué)院,陜西 楊凌 712100)

        目前小區(qū)住宅大多數(shù)普及太陽能熱水器,但半數(shù)用戶仍使用人工上水,該類熱水器存在諸如水注滿時(shí)因疏忽未及時(shí)關(guān)進(jìn)水閥而造成水資源浪費(fèi)、空曬上水爆管、進(jìn)水管在冬季易于破裂、用戶在急需使用時(shí)太陽能熱水器碰巧少水等缺陷[1]。同時(shí),太陽能熱水器對(duì)于不同的地區(qū)使用者所產(chǎn)生的限制也有顯著的差別。在我國農(nóng)村地區(qū),很大一部分沒有穩(wěn)定的自來水供應(yīng),用戶要通過安裝水泵來達(dá)到應(yīng)用太陽能洗浴的目的,操作較為繁瑣,而且副水箱多在室外,冬季應(yīng)用有結(jié)冰的危險(xiǎn),不能夠做到提前上水,自動(dòng)上水。而對(duì)于我國城市由于水壓問題難以將水注入房頂上的儲(chǔ)水器。這種情況不僅影響太陽能熱水器的正常使用,同時(shí)由于儲(chǔ)水器中的水量不足,導(dǎo)致水溫過高,甚至出現(xiàn)“干燒”的情形[2],嚴(yán)重地影響了熱水器的使用壽命。

        本文針對(duì)當(dāng)前這兩種存在的問題進(jìn)行了調(diào)研。農(nóng)村用戶針對(duì)供水不穩(wěn)情況的解決方法主要為手動(dòng)解決——手動(dòng)開啟水泵抽取地下水(儲(chǔ)水器內(nèi)的水)上水。因?yàn)楹芏噢r(nóng)村存在自來水定時(shí)供水(如中午)或者水壓過低的情況,無法實(shí)現(xiàn)給太陽能直接上水,只有利用水泵將地下水儲(chǔ)存起來再抽到太陽能內(nèi)。若需要手動(dòng)控制水泵,管路和水泵冬季防凍困難,而且水泵易因頻繁啟動(dòng)而導(dǎo)致故障頻發(fā)。同時(shí),太陽能熱水器容易引起太陽能熱水器的老化。在大城市中,經(jīng)常由于用水高峰而出現(xiàn)水壓偏低,難以將水注入房頂上的儲(chǔ)水器。因此城市用戶會(huì)采用增加水泵或者采取避開高峰期用水,但這種方法難以緩解太陽能熱水器干燒的問題。

        本文針對(duì)上述情況,設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的自動(dòng)控制裝置,以實(shí)現(xiàn)用戶太陽能熱水器的自動(dòng)上水。實(shí)現(xiàn)了水壓24小時(shí)全天候監(jiān)測,選擇在高水壓的時(shí)段自動(dòng)控制上水,在低水壓時(shí),啟動(dòng)增壓裝置,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制上水的功能。同時(shí)還利用單片機(jī)控制系統(tǒng)具有的智能、節(jié)能、保護(hù)設(shè)備以及延長設(shè)備的使用壽命等方面的優(yōu)勢(shì)[3-4],增加了系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。

        1 系統(tǒng)的硬件組成

        1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        本系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)為核心,用4檔水位測量法測量水位,根據(jù)DS18B20傳感器檢測的溫度變化信號(hào),實(shí)現(xiàn)七段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示、蜂鳴器報(bào)警以及電磁閥開關(guān)等操作,從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)控溫度和水位的目的。其設(shè)計(jì)思路是:當(dāng)上水至水箱滿時(shí),則蜂鳴器提醒,并停止上水;當(dāng)水箱未滿時(shí),電磁閥開啟,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)上水控制。其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 太陽能自動(dòng)進(jìn)水系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖

        1.2 溫度檢測和顯示電路設(shè)計(jì)

        本系統(tǒng)的溫度數(shù)據(jù)采集選用DS18B20數(shù)字溫度傳感器,溫度顯示用4個(gè)七段數(shù)碼管來實(shí)現(xiàn)。數(shù)字信號(hào)由P3.0端口送入單片機(jī)中,溫度顯示由 P0.0~P0.7端口傳入數(shù)碼管,并通過P2.0~P2.3端口來選擇數(shù)碼管點(diǎn)亮。其溫度檢測和顯示電路如圖2所示。其基本原理是,DS18B20將溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),然后通過DQ端口與單片機(jī)P3.0端口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,單片機(jī)的P0.0~P0.7端口分別與數(shù)碼管 a~g、dp端口相連接,經(jīng)單片機(jī)處理后,由P2.0~P2.3端口依次輪流、循環(huán)輸出低電平位選信號(hào)接通數(shù)碼管的公共端,實(shí)現(xiàn)水溫的檢測與顯示功能。鑒于本系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)適用的特點(diǎn),特將循環(huán)頻率設(shè)為50 Hz,這樣既保障了系統(tǒng)數(shù)字的對(duì)應(yīng)顯示,又不會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描顯示。

        1.3 水壓及4檔水位檢測電路設(shè)計(jì)

        正常工作時(shí),傳感器檢測到入戶的水壓信號(hào),并將信號(hào)傳輸給控制電路,控制電路對(duì)入戶水壓值和默認(rèn)用水壓初值進(jìn)行比較,控制自動(dòng)上水,完成上水功能后,當(dāng)太陽能熱水器的液位開關(guān)檢測到水箱中已達(dá)到環(huán)境要求后,控制水管電磁閥關(guān)閉。水壓傳感器位于太陽能水管支路上,實(shí)時(shí)監(jiān)測水壓的信號(hào),將水壓值反饋給單片機(jī)電路。在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間段內(nèi),單片機(jī)將每一個(gè)時(shí)刻傳感器反饋的實(shí)時(shí)水壓值pt與閾值p0進(jìn)行對(duì)比。在判斷出實(shí)時(shí)水壓足以對(duì)太陽能熱水器進(jìn)行供水時(shí)(pt>p0),發(fā)出指令,打開電磁閥,進(jìn)行上水。如果在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間內(nèi),水箱沒有上滿,即未能夠找到時(shí)間點(diǎn)滿足pt>p1,單片機(jī)電路發(fā)出指令,開啟水泵,強(qiáng)制上水,系統(tǒng)在水箱的水位 1/4、2/4、3/4和4/4浸泡一根導(dǎo)線并使之與單片機(jī)P1.0~P1.3端口和GND端相連,當(dāng)水位下降到相應(yīng)位置時(shí),與GND端相連的P1口由低電平轉(zhuǎn)換為高電平。P1.0~P1.3口各代表1個(gè)水位,當(dāng)P1.0從低電平變成高電平,說明水位超過了水箱容量的 1/4,同理,當(dāng)水位依次到達(dá)了 2/4、3/4、4/4,均能實(shí)現(xiàn)水位的檢測,4檔水位檢測電路如圖3所示。

        1.4 增壓進(jìn)水及提醒電路設(shè)計(jì)

        圖2 水溫檢測和顯示電路圖

        一般由于水廠供水問題,入戶水壓圍繞上水允許最小壓力通常產(chǎn)生在-15%~10%范圍內(nèi)的波動(dòng)。在上午、下午及晚上各有一段時(shí)間為大家做飯等用水高峰時(shí)間,此時(shí),水壓值可能低于允許壓力。以某天為例,智能增壓裝置不斷檢測水壓,當(dāng)在某時(shí)段測到水壓值超過允許用最小水壓或當(dāng)水箱未滿且當(dāng)前溫度高于設(shè)置值時(shí),電磁閥開啟,使水位上升至水箱容量的上一個(gè)1/4處,電磁閥關(guān)閉;當(dāng)溫度高于設(shè)定值時(shí),電磁閥繼續(xù)開啟,直到水箱水滿。上水電路如圖4所示。當(dāng)水箱水滿且溫度達(dá)到人工設(shè)定的使用溫度時(shí),為方便使用,特設(shè)計(jì)了使用提醒電路,如圖5所示,其采用了壓電式蜂鳴器。單片機(jī)P2.5口接 1 kΩ上拉電阻,9013三極管放大器基極接1 kΩ電阻,發(fā)射極接蜂鳴器負(fù)極,集電極接地,從而實(shí)現(xiàn)功率放大作用,蜂鳴器開啟提醒模式。

        圖3 水位檢測電路圖

        1.5 用戶按鍵電路設(shè)計(jì)

        用戶按鍵電路是太陽能熱水器水位控制系統(tǒng)與用戶的接口。用戶通過顯示來觀察水溫狀態(tài)值,再根據(jù)觀察到的值,通過按鍵對(duì)太陽能熱水器進(jìn)行控制,以滿足不同用戶對(duì)水溫的不同要求,用戶按鍵電路如圖6所示。其中,S1為溫度設(shè)定鍵,S2、S3分別為溫度加、減鍵,S4為移位鍵。

        2 軟件設(shè)計(jì)

        系統(tǒng)軟件采用C語言編寫,通過Proteus軟件和Keil軟件完成設(shè)計(jì),主要由初始化程序、掃描按鍵程序、按鍵處理子程序、讀取水位和水溫信息、調(diào)用顯示子程序等6個(gè)部分組成。系統(tǒng)總體流程圖如圖7所示。

        通過對(duì)水位和水溫等傳感器的設(shè)置,使整個(gè)控制成為一個(gè)負(fù)反饋系統(tǒng),能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù),通過檢測到的數(shù)據(jù)對(duì)比當(dāng)前的控制情況,達(dá)到自動(dòng)控制的效果。其中,讀取水溫的主要代碼為:

        圖4 進(jìn)水電路圖

        圖5 使用提醒電路圖

        圖6 用戶按鍵電路圖

        圖7 軟件系統(tǒng)控制流程圖

        整個(gè)程序使用自循環(huán)調(diào)用,不斷地調(diào)用重復(fù),起到了循環(huán)負(fù)反饋的效果。從流程圖中也可以看出,全部設(shè)計(jì)流程能夠自適應(yīng)當(dāng)前的環(huán)境水溫水壓要求,解決存在的問題。

        本系統(tǒng)基于單片機(jī)控制模塊化電路實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽能熱水器水位的檢測和進(jìn)水控制。對(duì)當(dāng)前太陽能熱水器存在的問題,選擇了相應(yīng)的元件,并運(yùn)用子程序?qū)崿F(xiàn)了太陽能熱水器的智能控制,具有自適應(yīng)、自協(xié)調(diào)等功能,同時(shí)還能保證水位控制系統(tǒng)具有較高控制精度、抗干擾能力及穩(wěn)定性。其主要特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、操作維護(hù)簡便。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)前,先通過Keil軟件和Proteus仿真軟件進(jìn)行仿真,待達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)效果后,再將程序通過單片機(jī)下載程序?qū)懭雴纹瑱C(jī),從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。同時(shí),該控制系統(tǒng)還具有性價(jià)比高、溫度控制與顯示穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。

        [1]丁雷,陳彥,徐平.STC12C2052在太陽能熱水器中的應(yīng)用[J].儀表技術(shù),2010(3):58-59.

        [2]霍志臣,羅振濤.國內(nèi)外平板太陽能熱水器發(fā)展概況[J].太陽能,2006(6):11-12.

        [3]孫育才.MCS-51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用 (第4版)[M].南京:東南大學(xué)出版社,1997.

        [4]張振榮,晉明武,王投平.MCS-51單片機(jī)原理及實(shí)用技術(shù)[M].北京:人民郵電出版社,2000.

        [5]Fu Yonghong, Fan Fengming, Fu Yuqing.Influence factors and resolution about power generation in China[J].Journal ofShenYangInstituteofEngineering (Nature Science),2007,3(3):06-210.

        [6]張濤,王金崗.單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2007.

        [7]戴佳,戴衛(wèi)恒.51單片機(jī)C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)例精講[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

        [8]宮亞梅.基于 Proteus和 Keil的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)[J].濟(jì)南職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2008(5):1-3.

        [9]王昊,李昕.集成運(yùn)放應(yīng)用電路設(shè)計(jì) 360例[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.

        [10] 殷為民.太陽能水溫水位儀[J].家用電子,2009,5(1):37-38.

        [11]李念強(qiáng),等.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.

        [12]侯大勇,郭利.農(nóng)村太陽能熱水器自動(dòng)供水方案分析[J].中國住宅設(shè)施,2010(2):45.

        [13]張?jiān)录t,徐國英,張小松.太陽能與空氣復(fù)合源熱泵熱水系統(tǒng)多模式運(yùn)行實(shí)驗(yàn)特性[J].化工學(xué)報(bào),2010(2):484-490.

        猜你喜歡
        熱水器水壓水箱
        為什么深海魚不怕深海水壓
        基于數(shù)值模擬的引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)破壞特征分析
        水壓的杰作
        誰應(yīng)該為毀損的熱水器負(fù)責(zé)?
        金橋(2018年6期)2018-09-22 02:19:00
        太陽能熱水器
        一種太陽能熱水器水箱的控制系統(tǒng)
        電子制作(2017年19期)2017-02-02 07:08:50
        PLC組態(tài)控制在水箱控制系統(tǒng)的應(yīng)用
        自制一個(gè)太陽能熱水器
        身邊的太陽能
        水箱出水
        日产精品一区二区三区免费| 无码人妻精品一区二区三区不卡| 亚洲av有码在线天堂| 国产av无码专区亚洲草草| 亚洲一区二区三区精品久久av| 欧美xxxxx在线观看| 67194熟妇在线永久免费观看| 一本大道久久东京热无码av| 日产精品毛片av一区二区三区| 久久精品国产亚洲夜色av网站| 国产97色在线 | 亚洲| 亚洲一级电影在线观看| 国产午夜激情视频在线看| 亚洲 日韩 激情 无码 中出| 国产成人精品一区二区三区免费| 在线观看一区二区女同| 国产丝袜一区丝袜高跟美腿| 亚洲成av人在线观看网址| 国产免费午夜a无码v视频 | 亚洲成熟丰满熟妇高潮XXXXX| 久久综合另类激情人妖| 免费看av在线网站网址| 亚洲日本三级| 日本一级二级三级在线| 最新国产精品拍自在线观看| 欧洲成人午夜精品无码区久久| 欧美性xxx久久| 亚洲一区二区三区重口另类 | 国产av无码专区亚洲av中文| 一区一级三级在线观看| 中文字幕一区二区在线| 一区二区三区内射美女毛片| 精品香蕉久久久午夜福利| 蜜桃成人永久免费av大| 国产精品三区四区亚洲av| 欧美成人精品三级网站| 日韩中文在线视频| 丰满巨臀人妻中文字幕| 中文字幕中文有码在线| 日本VA欧美VA精品发布| 亚洲国产线茬精品成av|